EP3898474A1 - Verfahren, vorrichtung und system zum aufwickeln einer folienbahn - Google Patents

Verfahren, vorrichtung und system zum aufwickeln einer folienbahn

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Publication number
EP3898474A1
EP3898474A1 EP19832613.4A EP19832613A EP3898474A1 EP 3898474 A1 EP3898474 A1 EP 3898474A1 EP 19832613 A EP19832613 A EP 19832613A EP 3898474 A1 EP3898474 A1 EP 3898474A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
winding
winding roll
measurements
film web
measured values
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP19832613.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Tim Kirchhoff
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Windmoeller and Hoelscher KG
Original Assignee
Windmoeller and Hoelscher KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Windmoeller and Hoelscher KG filed Critical Windmoeller and Hoelscher KG
Publication of EP3898474A1 publication Critical patent/EP3898474A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H18/00—Winding webs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H18/00—Winding webs
    • B65H18/08—Web-winding mechanisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H26/00—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions, for web-advancing mechanisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2301/00—Handling processes for sheets or webs
    • B65H2301/50—Auxiliary process performed during handling process
    • B65H2301/54—Auxiliary process performed during handling process for managing processing of handled material
    • B65H2301/542—Quality control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00—Handled material; Storage means
    • B65H2701/10—Handled articles or webs
    • B65H2701/17—Nature of material
    • B65H2701/175—Plastic
    • B65H2701/1752—Polymer film

Definitions

  • the invention relates to a method for winding a film web according to the preamble of claim 1 and a corresponding device according to the preamble of claim 6 and a system according to claim 8.
  • plastic film webs After the production of plastic film webs, these are generally wound up on at least one winding roll in order to transport them in the most compact possible format and to make them available again for further processing in a simple manner.
  • quality features of the winding roll are determined. More generally speaking, properties of the winding roll can be determined. These characteristics can also include quality features.
  • the object of the present invention is therefore to propose a method, a device and a system for determining quality features or properties of the winding roll.
  • it is the task to record, evaluate and / or improve the quality of the winding roll.
  • measurements are first made on the winding roll. These can be measurements that are carried out only once, for example on the finished roll, several times, continuously and / or periodically.
  • the measurements can first be carried out on an empty winding tube, which will later carry the film web, in order, for example, to determine the concentricity of the winding tube or the arrangement of the tubes on the winding shaft (detection of a tube offset) as a quality feature.
  • the measurements can be carried out on a winding roll that is being created, that is, on the winding roll during winding. Measurements can also be taken after the winding is completed.
  • the production of a winding roll generally refers to the production of sheet-like materials.
  • Web-like materials are primarily elastic webs, in special cases also plastic film webs. These webs can be wound up, for example, in extrusion processes, in particular in cast and blown film extrusion, but also in coating, printing, laminating and metallizing processes.
  • the present invention can also be used in rewinding and slitter processes.
  • winding defects can occur on the outer surface, but also on the face of the ideal cylinder.
  • Quality features can also mean optical properties of the winding roll, for example the gloss, the cloudiness, the shadow formation of a winding roll can mean important quality features or properties.
  • Measuring methods include, for example, touching measuring methods and non-contact measuring methods. Touching measurement methods are, for example, weight measurement or force measurements on a machine component touching the winding roll. Geometric measurements are also conceivable for carrying out measurements, which can be carried out using simple measuring devices such as measuring tapes. Alternatively, or additionally, optical, acoustic and / or electrical measuring methods are conceivable as measuring methods. Even measurement methods that use particle beams are conceivable. All of these measurement methods provide measurement values for the measurements carried out, which are provided. Both laser triangulation and optical detection using camera systems are particularly suitable as measurement methods. The measuring methods can measure punctually, linearly or flatly on the jacket and / or end face.
  • Measurement with a linear triangulation sensor is particularly suitable for detection.
  • Other optical measurement methods can use white light or infrared radiation, for example.
  • a sensor can detect a shadow, for example.
  • provision can be made to use at least two measurement methods that differ in principle in order to use the combination of the respective measured values to add further ones To be able to infer parameters, in particular parameters that are not directly measured.
  • the flow of information and data is described in the description of the figures using the diagram shown in FIG.
  • the data recorded by the winding roll by the sensor are transmitted to a diagnostic unit.
  • the diagnostic unit in turn compresses the sensor data together with process data and can also directly influence the process in a targeted manner and / or prepare data for the operator and / or transfer data to an evaluation unit.
  • the diagnostic unit can influence the process in a targeted manner in order to determine possible causes for properties or quality features of the winding roll or the elastic web, in particular if the desired quality features or properties are not achieved.
  • data from the diagnostic unit can be transferred to a reconfiguration unit. This unit adjusts process settings so that the desired properties or quality characteristics of the winding roll or the elastic web are achieved.
  • Diagnostic unit and / or reconfiguration unit and / or evaluation unit can be implemented by an electronic unit, but corresponding parts of a program can be programmed separately and therefore represent the said units.
  • At least one piece of characteristic information can then be filtered out of the measured values provided by the sensor in the diagnostic unit.
  • Quality features or properties are thus derived according to the invention from the characteristic information.
  • the quality features can also refer to the film web as such, because certain measuring methods measure properties of the film, so that their measurement results relate to the film web. Nevertheless, the properties of the film web also have an influence on the winding roll.
  • the Relate quality features to the way in which the film web is or was wound up. It should be emphasized that the film web that is wound up was produced on a film production system and is wound up without intermediate storage, ie inline. Such a film production plant is in particular a flat film plant or a blown film plant.
  • one or more characteristic information are assigned to a winding defect.
  • the characteristic information can originate from measured values of one or more measurements which are obtained with one or more measuring devices. In particular, several measurements can be combined to obtain characteristic information. In this way, characteristic information can preferably be assigned to a winding defect.
  • a winding defect can be caused by the formation of the winding roll, by the process steps preceding the winding, for example the setting or holding of parameters when guiding the film web, and / or by the properties of the film web itself.
  • a winding defect in particular its type, its frequency and / or its intensity, is a quality feature in the sense of the present invention.
  • the process information for example target values, measurement values, setting values, can likewise be present in the diagnostic unit and, in particular, evaluated and / or processed together with the sensor data.
  • Operator instructions can also be used to compress the information obtained.
  • information can be given to the operator by the evaluation unit, so that the operator is able to change the process in such a way that the desired defect or the characteristic property of the winding roll is changed.
  • these quality indicators can indicate whether and to what extent a parameter of the winding roll deviates from an ideal value and / or a target value.
  • An ideal value can be a theoretically predetermined value.
  • a setpoint can be any predeterminable value or an average value from previous measurements.
  • these key figures and target values are generated, checked and displayed to the operator via the evaluation unit.
  • a winding defect with one or more machine components, product parameters and / or process parameters are assigned.
  • the quality characteristics can thus be influenced with the aim of producing a qualitatively improved winding roll.
  • targeted changes to the product or process parameters can be carried out and / or machine components can be changed, for example, if it is defective.
  • the reconfiguration unit is provided in particular.
  • the diagnostic unit can detect when edge trimming blades that trim the edges of the film web are worn out. The worn blades create a larger diameter on the edges of the winding roll than on the rest of the outer surface.
  • the present invention serves to determine the geometric change on the winding roll already during the winding process and to provide the operator with instructions on how to replace the worn blades.
  • longitudinal grooves can be recognized and identified on the outer surface of the outer roller. These grooves, often referred to as tin canning, can also be detected and avoided or even eliminated entirely by changes in the process parameters by the reconfiguration unit.
  • properties of the elastic web can also be determined, for example by drawing conclusions about an uneven thickness distribution of the elastic web through detected increases on the winding roll - so-called thick spots.
  • the reconfiguration unit can then be used to homogenize the thickness distribution by adapting the process parameters.
  • the above-mentioned object can also be achieved by a device for winding up a film web, which in particular on a
  • Film production system can be produced, on at least one winding roll, with a diagnostic unit, which is provided and set up for this purpose,
  • a measuring device is provided with which measurements can be carried out on the winding roll and with which measured values for the measurements of the diagnostic unit can be provided
  • the diagnostic unit is provided and set up to filter out at least one piece of characteristic information from the measured values, and that in particular the diagnosis unit is provided and set up to filter out quality features from the characteristic piece of information.
  • a system for producing and winding a film web comprising a film production system with which the film web can be produced, a winding device with which the film web is placed on at least one winding roll, with a diagnostic unit which is provided and set up for this purpose To determine the quality characteristics of the winding roll,
  • a measuring device which is provided with which measurements can be carried out on the winding roll and with which measured values for the measurements of the diagnostic unit can be provided
  • the diagnostic unit is provided and set up to filter out at least one characteristic information from the measured values, and that in particular the diagnosis unit is provided and set up to filter out quality features from the characteristic information.
  • FIG. 1 shows an information and data flow according to the device and the method according to the invention.
  • the data recorded on the winding roll 100 by the sensor 110 (represented by the arrow 105) are transmitted to a diagnostic unit 120 (arrow 115).
  • the diagnostic unit 120 in turn compresses the sensor data together with process data, represented by the arrow 125, and can directly influence the winding process 130 directly (arrow 135) and / or prepare data for the operator and / or transfer data to an evaluation unit 140.
  • the diagnostic unit 120 can influence the process 130 in a targeted manner in order to determine possible causes for properties and / or quality features of the winding roll 100 or the elastic web, especially if the desired quality characteristics or properties are not achieved.
  • data from the diagnostic unit 120 can be transferred to a reconfiguration unit 150 (arrow 145).
  • This unit 150 adjusts settings of the winding process 130 (arrow 155) such that the desired properties or quality features of the winding roll and / or the elastic web are achieved.
  • the reconfiguration unit additionally obtains current data of the winding process, which is represented by arrow 165.
  • Diagnostic unit 120 and / or reconfiguration unit 150 and / or evaluation unit 140 can be implemented by an electronic unit, but corresponding parts of a program can be programmed separately and therefore represent said units.
  • FIG. 2 shows a winding roll 100, which shows a defect that can often be observed.
  • a winding tube 200 is shown, on which several layers of a web have already been wound.
  • the web has irregularities at its edges, which leads to the fact that the diameter of the winding in the region of the end faces has thickenings 205, as regions in which the diameter is larger than the diameter in the central region of the winding.
  • Any defect can indicate irregularities in the winding device, but also irregularities in the production of the web itself.
  • FIG. 3 shows a further winding roll 100 with a further defect that can be observed in reality.
  • the film web in the middle area has been changed by undesired influences, in particular what has been damaged is reflected in the circumferential longitudinal grooves 210, the so-called tin canning.
  • FIG. 4 shows the essential parameters of a winding roll 100.
  • the double arrow 300 shows the width, the double arrow 310 the diameter of the winding roll.
  • the diameter is constant over the entire width of the winding roll or at least constant within a predetermined tolerance range.
  • the width is also constant over the entire diameter of the winding roll 200 or at least constant within a predetermined tolerance range.
  • the latter is expressed, inter alia, in that the end face 320 and also the end face opposite the end face 320 are flat over the entire diameter of the winding roll 200 or at least within a predetermined tolerance range.
  • the lateral surface 330 shows no defects.

Landscapes

  • Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)
  • Winding Of Webs (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

Verfahren, Vorrichtung und System zum Aufwickeln einer Folienbahn Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zum Aufwickeln einer Folienbahn, welche insbesondere auf einer Folienherstellanlage erzeugt wird, auf zumindest eine Wickelrolle, wobei Qualitätsmerkmale der Wickelrolle (100) bestimmt werden. Zur Bestimmung von Qualitätsmerkmalen der Wickelrolle werden zumindest die folgenden Schritte durchgeführt: • · Durchführungen von Messungen an der Wickelrolle (100) und Bereitstellen von Messwerten zu den Messungen • · Herausfiltern wenigstens einer charakteristischen Information aus den Messwerten.

Description

Verfahren, Vorrichtung und System zum Aufwickeln einer Folienbahn
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufwickeln einer Folienbahn nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine entsprechende Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 6 sowie ein System nach dem Anspruch 8.
Nach der Herstellung von Kunststofffolienbahnen wird diese in der Regel auf wenigstens eine Wickelrolle aufgewickelt, um sie in einem möglichst kompakten Format transportieren und später für eine Weiterverarbeitung auf einfache Art wieder bereitzustellen.
Insbesondere für die Weiterverarbeitung ist es häufig wichtig, dass die Wickelrolle bestimmten Qualitätserfordemissen genügt. Um beurteilen zu können, ob diese Qualitätserfordernisse erfüllt werden, werden Qualitätsmerkmale der Wickelrolle bestimmt. Allgemeiner gesprochen können Eigenschaften der Wickelrolle bestimmt werden. Zu diesen Eigenschaften können dann auch Qualitätsmerkmale zählen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren, eine Vorrichtung und ein System zur Bestimmung von Qualitätsmerkmalen bzw. Eigenschaften der Wickelrolle vorzuschlagen. Insbesondere ist es die Aufgabe, die Qualität der Wickelrolle zu erfassen, zu bewerten und/oder zu verbessern.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch sämtliche Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind mögliche Ausgestaltungen der Erfindung angegeben. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass zur Bestimmung von Qualitätsmerkmalen der Wickelrolle zumindest die folgenden Schritte durchgeführt werden:
• Durchführungen von Messungen an der Wickelrolle und Bereitstellen von Messwerten zu den Messungen
• Herausfiltem wenigstens einer charakteristischen Information aus den Messwerten. Es werden also zunächst Messungen an der Wickelrolle vorgenommen. Dabei kann es sich um Messungen handeln, die nur einmal, beispielsweise an der fertigen Rolle, mehrfach, kontinuierlich und/oder periodisch vorgenommen werden. Die Messungen können zunächst an einer leeren Wickelhülse, welche später die Folienbahn trägt, vorgenommen werden, um beispielsweise als Qualitätsmerkmal die Rundlaufgenauigkeit der Wickelhülse oder die Anordnung der Hülsen auf der Wickelwelle (Erkennung eines Hülsenversatzes) zu bestimmen. Insbesondere können die Messungen an einer sich in der Erstellung befindlichen Wickelrolle durchgeführt werden, also an der Wickelrolle während des Wickelns. Auch können Messungen nach der Fertigstellung des Wickels vorgenommen werden.
Die Produktion einer Wickelrolle bezieht sich allgemein auf die Produktion von bahnförmigen Materialien. Unter bahnförmigen Materialien sind vornehmlich elastische Bahnen, in speziellen Fall auch Kunststofffolienbahnen zu verstehen. Diese Bahnen können beispielsweise in Extrusionsprozessen, insbesondere in einer Gieß- und Blasfolienextrusion, aber auch in Beschichtungs-, Druck-, Kaschier- und Metaliisierprozessen aufgewickelt werden. Auch in Umroll- und Slitterprozesse kann die vorliegende Erfindung genutzt werden.
Dabei kann es Vorkommen, dass bei der Produktion gleichzeitig mehrere Wickelrollen auf einer Achse produziert werden. Das beschriebene Verfahren kann dabei bei nur einer Wickelrolle, aber auch bei mehreren, insbesondere bei alle Wickelrollen genutzt werden. Unter Qualitätsmerkmalen bzw. Eigenschaften kann man beispielsweise geometrische oder optische Abweichungen einer idealen Wickelrolle verstehen. Eine ideale Wickelrolle ist dabei insbesondere zylindrisch geformt und optisch homogen. Abweichungen von dieser Form, die während des Wickelprozesses entstehen, bezeichnet man üblicherweise als Wickeldefekte. Wickeldefekte können auf der Mantelfläche, aber auch an der Stirnseite des idealen Zylinders auftreten.
Unter Qualitätsmerkmale kann man auch optische Eigenschaften der Wickelrolle verstehen, dabei kann etwa der Glanz, die Trübung, die Schattenbildung einer Wickelrolle wichtige Qualitätsmerkmale oder Eigenschaften bedeuten.
Es bieten sich verschiedene Messverfahren an, mit welchem die Messungen durchgeführt werden können. Messverfahren umfassen beispielsweise berührende Messverfahren und berührungslose Messverfahren. Berührende Messverfahren sind beispielsweise Gewichtmessung oder etwa Kraftmessungen an einer die Wickelrolle berührenden Maschinenkomponente. Zur Durchführung von Messungen sind auch geometrische Messungen denkbar, die mit einfachen Messmitteln wie etwas Maßbändem durchgeführt wenden können. Als Messverfahren sind alternativ oder zusätzlich optische, akustische und/oder elektrische Messverfahren denkbar. Selbst Messverfahren, die Teilchenstrahlen verwenden sind denkbar. All diese Messverfahren liefern Messwerte zu den durchgeführten Messungen, die bereitgestellt werden. Insbesondere eignen sich sowohl die Lasertriangulation als auch die optische Erfassung mit Hilfe von Kamerasystemen als Messverfahren. Dabei können die Messverfahren sowohl punktuell, linienförmig oder flächig an der Mantel- und/oder Stirnfläche messen. Insbesondere die Messung mit einem linienförmigen Triangulationssensor eignet sich zur Erfassung. Weitere optische Messverfahren können beispielsweise Weißlicht oder Infrarotstrahlung verwenden. Ein Sensor kann bei Nutzung einer elektromagnetischen Strahlung beispielsweise einen Schattenwurf detektieren. Insbesondere kann vorgesehen sein, zumindest zwei sich prinzipiell unterscheidende Messverfahren heranzuziehen, um durch die Kombination der jeweiligen Messwerte auf weitere Parameter, insbesondere auf nicht direkt vermessene Parameter, schließen zu können.
Der Informations- und Datenfluss wird in der Figurenbeschreibung anhand des in Figur 1 gezeigten Diagramms beschrieben. Die von der Wickelrolle durch den Sensor erfassten Daten werden an eine Diagnoseeinheit übermittelt. Die Diagnoseeinheit wiederum verdichtet die Sensordaten zusammen mit Prozessdaten und kann aber auch direkt den Prozess gezielt beeinflussen und/oder Daten für den Bediener aufbereiten und/oder Daten an eine Bewertungseinheit übergeben. Die Diagnoseeinheit kann den Prozess dabei gezielt beeinflussen, um mögliche Ursachen für Eigenschaften oder Qualitätsmerkmale der Wickelrolle oder der elastischen Bahn zu ermitteln, insbesondere dann, wenn gewünschte Qualitätsmerkmale oder Eigenschaften nicht erreicht werden. In einer weiteren Ausbaustufe können Daten aus der Diagnoseeinheit an eine Rekonfigurationseinheit übergeben werden. Diese Einheit passt Prozesseinstellungen so an, dass das gewünschte Eigenschaftenbeziehungsweise Qualitätsmerkmale der Wickelrolle oder der elastischen Bahn erreicht werden. Diagnoseeinheit und/oder Rekonfigurationseinheit und/oder Bewertungseinheit können durch eine elektronische Einheit realisiert sein, entsprechende Teile eines Programmes können jedoch separat programmiert sein und daher die besagten Einheiten dargestellen.
Aus den bereitgestellten Messwerten des Sensors kann dann in der Diagnoseeinheit wenigstens eine charakteristische Information herausgefiltert werden. Das bedeutet, dass aus Messwerten und/oder aus Teilen hiervon Informationen gewonnen werden, die für eine Aussage hinsichtlich von Qualitätsmerkmalen genutzt werden können. Qualitätsmerkmale beziehungsweise Eigenschaften werden somit erfindungsgemäß aus den charakteristischen Informationen abgeleitet. Die Qualitätsmerkmale können sich auch auf die Folienbahn als solche beziehen, denn bestimmte Messverfahren messen Eigenschaften der Folie, so dass sich deren Messergebnisse auf die Folienbahn beziehen. Gleichwohl haben Eigenschaften der Folienbahn auch Einfluss auf die Wickelrolle. Alternativ oder zusätzlich können sich die Qualitätsmerkmale auf die Art und Weise beziehen, wie die Folienbahn aufgewickelt wird beziehungsweise wurde. Es ist zu betonen, dass die Folienbahn, welche aufgewickelt wird, auf einer Folienherstellanlage erzeugt wurde und ohne Zwischenspeicherung, also inline, aufgewickelt wird. Eine solche Folienherstellanlage ist insbesondere eine Flachfolienanlage oder eine Blasfolienanlage.
Insbesondere ist es vorgesehen, die Eigenschaften einer Wickelrolle mit denen einer älteren Wickelrolle zu vergleichen, um langfristige Änderungen zu erkennen. Diesem Zweck kann auch ein Vergleich der zu verschiedenen Zeitpunkten, aber an derselben Wickelrolle gemessenen Daten dienen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es insbesondere in der Diagnoseeinheit vorgesehen, dass eine oder mehrere charakteristische Informationen einem Wickeldefekt zugeordnet werden. Die charakteristischen Informationen können dabei Messwerten einer oder mehrerer Messungen entstammen, die mit einer oder mit mehreren Messeinrichtungen gewonnen werden. Insbesondere können mehrere Messungen kombiniert werden, um charakteristische Informationen zu gewinnen. Auf diese Weise können bevorzugt charakteristische Informationen einem Wickeldefekt zugeordnet werden. Ein Wickeldefekt kann dabei durch das Bilden der Wickelrolle, durch de dem Wickeln vorgelagerten Verfahrensschritte, etwa dem Einstellen bzw. Halten von Parametern beim Führen der Folienbahn, und/oder durch die Eigenschaften der Folienbahn selbst hervorgerufen werden. Selbstverständlich ist ein Wickeldefekt, insbesondere dessen Art, dessen Häufigkeit und/oder dessen Intensität, ein Qualitätsmerkmal im Sinne der vorliegenden Erfindung.
Die Prozessinformationen, beispielsweise Soll-, Mess-, Einstellwerte, können ebenfalls in der Diagnoseeinheit vorliegen und insbesondere zusammen mit den Sensordaten ausgewertet und/oder aufbereitet werden. Ebenfalls können Bedienerhinweise genutzt werden, um die gewonnenen Informationen zu verdichten. Gleichzeitig können Informationen von der Bewertungseinheit an den Bediener gegeben werden, so dass der Bediener in die Lage versetzt wird, den Prozess derart zu verändern, dass der gewünschte Defekt oder die charakteristische Eigenschaft der Wickelrolle verändert wird. In einem weiteren Anwendungsfall ist es ebenfalls möglich, die hier gewonnenen Qualitätsmerkmale der Wickelrolle(n) in Form eines (digitalen) Protokolls mitzugeben, so dass nachfolgende Prozesse diese Informationen nutzen können.
Um Qualitätsmerkmale definieren zu können, ist es bevorzugt vorgesehen, dass diese zumindest teilweise Qualitätskennzahlen umfassen. Insbesondere können diese Qualitätskennzahlen angeben, ob und wie weit ein Parameter der Wickelrolle von einem Idealwert und/oder einem Sollwert abweicht. Ein Idealwert kann dabei ein theoretisch vorbestimmter Wert sein. Ein Sollwert kann ein beliebiger vorgebbarer Wert sein oder auch ein Durchschnittswert aus vorherigen Messungen. Insbesondere werden diese Kennzahlen und Sollwerte über die Bewertungseinheit erzeugt, kontrolliert und dem Bediener angezeigt.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass ein Wickeldefekt mit einer oder mehreren Maschinenkomponenten, Produktparametem und/oder Prozessparametern zugeordnet werden. Damit können die Qualitätsmerkmale beeinflusst werden mit dem Ziel, eine qualitativ verbesserte Wickelrolle herzustellen. Ist eine solche Zuordnung erfolgt, lassen sich zielführende Änderungen der Produkt- oder Prozessparameter durchführen und/oder beispielsweise Maschinenkomponenten wechseln, wenn diese etwa defekt ist. Hierzu ist insbesondere die Rekonfigurationseinheit vorgesehen. Beispielsweise lässt sich durch die Diagnoseeinheit erkennen, wenn Randbeschnittklingen, die die Kanten der Folienbahn besäumen, verschlissen sind. Durch die verschlissenen Klingen entsteht an der Wickelrolle an den Kanten ein größerer Durchmesser als am Rest der Mantelfläche. Die vorliegende Erfindung dient in diesem Fall dazu, die geometrische Änderung an der Wickelrolle bereits im Wickelprozess festzustellen und dem Bediener Hinweise geben, die verschlissenen Klingen zu tauschen. In einem weiteren Fall kann man beispielsweise Längsrillen auf der Mantelfläche der Mantelrolle erkennen und identifizieren. Diese Rillen , oft als Tin Canning bezeichnet, können ebenfalls detektiert und über Änderungen der Prozessparameter durch die Rekonfigurationseinheit vermieden oder gar ganz beseitigt werden. Weiterhin können auch Eigenschaften der elastischen Bahn bestimmt werden, indem beispielsweise durch erkannte Erhöhungen auf der Wickelrolle - sogenannte Dickstellen Rückschlüsse auf eine ungleichmäßige Dickenverteilung der elastischen Bahn gezogen wird. Mittels der Rekonfigurationseinheit kann dann eine Homogenisierung der Dickenverteilung durch Anpassung der Prozessparameter durchgeführt werden.
Die oben genannte Aufgabe lässt sich auch durch eine Vorrichtung zum Aufwickeln einer Folienbahn, welche insbesondere auf einer
Folienherstellanlage herstellbar ist, auf zumindest eine Wickelrolle, mit einer Diagnoseeinheit, welche dazu vorgesehen und eingerichtet ist,
Qualitätsmerkmale der Wickelrolle zu bestimmen, lösen,
die sich dadurch auszeichnet,
dass eine Messeinrichtung vorgesehen ist, mit welcher Messungen an der Wickelrolle durchführbar sind und mit welcher Messwerten zu den Messungen der Diagnoseeinheit bereitstellbar sind,
dass die Diagnoseeinheit dazu vorgesehen und eingerichtet ist, wenigstens eine charakteristische Information aus den Messwerten herauszufiltern, und dass insbesondere die Diagnoseeinheit dazu vorgesehen und eingerichtet ist, Qualitätsmerkmale aus der charakteristischen Information herauszufiltern.
Damit werden dieselben Vorteile erzielt, wie sie bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben worden sind.
Die oben genannte Aufgabe lässt sich darüber hinaus durch ein System zum Herstellen und Aufwickeln einer Folienbahn umfassend ein Folienherstellanlage, mit welcher die Folienbahn herstellbar ist, einer Wickeleinrichtung, mit welcher die Folienbahn auf zumindest eine Wickelrolle, mit einer Diagnoseeinheit, welche dazu vorgesehen und eingerichtet ist, Qualitätsmerkmale der Wickelrolle zu bestimmen, lösen,
welches dadurch gekennzeichnet ist, dass eine Messeinrichtung vorgesehen ist, mit welcher Messungen an der Wickelrolle durchführbar sind und mit welcher Messwerten zu den Messungen der Diagnoseeinheit bereitstellbar sind,
dass die Diagnoseeinheit dazu vorgesehen und eingerichtet ist, wenigstens eine charakteristische Infonnation aus den Messwerten herauszufiltern, und dass insbesondere die Diagnoseeinheit dazu vorgesehen und eingerichtet ist, Qualitätsmerkmale aus der charakteristischen Information herauszufiltern.
Damit sind dieselben Vorteile erzielbar, wie sie bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben worden sind.
Die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils können einzeln für sich oder beliebige Kombinationen erwähnter Merkmale erfindungswesentlich sein. Im Rahmen der gesamten Offenbarung gelten Merkmale und Einzelheiten, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und/oder dem erfindungsgemäßen System und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Aspekten der Erfindung stets wechselseitig Bezug genommen wird beziehungsweise werden kann. Im Folgenden werden die anhängenden Figuren näher beschrieben. Sowohl die Figuren wie auch die nachfolgende Beschreibung offenbaren weitere Merkmale der Erfindung.
Die Figur 1 zeigt einen Informations- und Datenfluss gemäß der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die an der Wickelrolle 100 durch den Sensor 110 erfassten Daten (dargestellt durch den Pfeil 105) werden an eine Diagnoseeinheit 120 übermittelt (Pfeil 115). Die Diagnoseeinheit 120 wiederum verdichtet die Sensordaten zusammen mit Prozessdaten, dargestellt durch den Pfeil 125, und kann direkt den Wickelprozess 130 gezielt beeinflussen (Pfeil 135) und/oder Daten für den Bediener aufbereiten und/oder Daten an eine Bewertungseinheit 140 übergeben. Die Diagnoseeinheit 120 kann den Prozess 130 dabei gezielt beeinflussen, um mögliche Ursachen für Eigenschaften und/oder Qualitätsmerkmale der Wickelrolle 100 oder der elastischen Bahn zu ermitteln, insbesondere dann, wenn gewünschte Qualitätsmerkmale oder Eigenschaften nicht erreicht werden. In einer weiteren Ausbaustufe können Daten aus der Diagnoseeinheit 120 an eine Rekonfigurationseinheit 150 übergeben werden (Pfeil 145). Diese Einheit 150 passt Einstellungen des Wickelprozesses 130 so an (Pfeil 155), dass das gewünschte Eigenschaften beziehungsweise Qualitätsmerkmale der Wickelrolle und/oder der elastischen Bahn erreicht werden. Die Rekonfigurationseinheit bezieht dazu zusätzlich aktuelle Daten des Wickelprozesses, was durch den Pfeil 165 dargestellt ist. Diagnoseeinheit 120 und/oder Rekonfigurationseinheit 150 und/oder Bewertungseinheit 140 können durch eine elektronische Einheit realisiert sein, entsprechende Teile eines Programmes können jedoch separat programmiert sein und daher die besagten Einheiten darstellen.
Die Figur 2 zeigt eine Wickelrolle 100, welche einen oft zu beobachtenden Defekt zeigt. Dargestellt ist eine Wickelhülse 200, auf die bereits mehrere Lagen einer Bahn aufgewickelt wurden. Jedoch hat weist die Bahn an ihren Rändern Unregelmäßigkeiten auf, was dazu führt, dass der Durchmesser des Wickel im Bereich der Stirnseiten Aufdickungen 205 aufweist, als Bereiche, bei denen der Durchmesser größer ist als der Durchmesser im mittleren Bereich des Wickels. Jeglicher Defekt kann auf Unregelmäßigkeiten in der Wickelvorrichtung hinweisen, aber auch auf Unregelmäßigkeiten bei der Herstellung der Bahn selbst. Jedoch kann es möglich sein, Daten aus der Herstellvorrichtung der Bahn, etwa einer Folienextrusionsanlage, mit den Daten der Wickelvorrichtung zu kombinieren, um Fehlerquellen auszuschließen. Ist beispielsweise die Dickenverteilung in Querrichtung der Bahn bekannt und innerhalb eines Toleranzwertes, so deutet dies darauf hin, dass ein oder mehrere Prozessparameter in der Wickelvorrichtung nicht in Ordnung sind. Beispielsweise können Seitenschneidmesser defekt oder verschlissen sein, so dass die Folie an den Kanten beschädigt wird.
Die Figur 3 zeigt eine weitere Wickelrolle 100 mit einem weiteren, in der Realität zu beobachtenden Defekt. Hier ist die Folienbahn im mittleren Bereich durch nicht gewünschte Einflüsse verändert, insbesondere beschädigt worden, was sich in in Umfangsrichtung erstreckenden Längsrillen 210, dem so genannten Tin Canning, niederschlägt.
Die Figur 4 zeigt die wesentlichen Parameter eine Wickelrolle 100. Der Doppelpfeil 300 zeigt die Breite, der Doppelpfeil 310 den Durchmesser der Wickelrolle an. In einer idealen Wickelrolle, insbesondere in einer, die fertig gewickelt ist, ist der Durchmesser über die gesamte Breite der Wickelrolle konstant oder zumindest innerhalb eines vorbestimmten Toleranzrahmens konstant. Auch ist die Breite über den gesamten Durchmesser der Wickelrolle 200 konstant oder zumindest innerhalb eines vorbestimmten Toleranzrahmens konstant. Letzteres äußert sich unter anderem darin, dass die Stirnfläche 320 und auch die der Stirnfläche 320 gegenüber liegenden Stirnfläche über den gesamten Durchmesser der Wickelrolle 200 eben oder zumindest innerhalb eines vorbestimmten Toleranzrahmens eben ist. In einer idealen Wickelrolle 100 zeigt die Mantelfläche 330 keinerlei Defekte.

Claims

Verfahren, Vorrichtung und System zum Aufwickeln einer Folienbahn
Patentansprüche 1 . Verfahren zum Aufwickeln einer Folienbahn, welche insbesondere auf einer Folienherstelianlage erzeugt wird, auf zumindest eine Wickelrolle, wobei Qualitätsmerkmale der Wickelnolle bestimmt werden,
dadurch gekennzeichnet, dass
zur Bestimmung von Qualitätsmerkmalen der Wickelrolle zumindest die folgenden Schritte durchgeführt werden:
• Durchführungen von Messungen an der Wickelrolle und Bereitstellen von Messwerten zu den Messungen
• Herausfiltern wenigstens einer charakteristischen Information aus den Messwerten.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
der folgende Schritt durchgeführt wird:
• Ableiten der Qualitätsmerkmale aus der charakteristischen Information.
3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine oder mehrere charakteristische Informationen einem Wickeldefekt zugeordnet werden.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Qualitätsmerkmale zumindest teilweise Qualitätskennzahlen umfassen, die insbesondere Abweichungen von einem Idealwert und/oder Sollwert angeben.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Wickeldefekt mit einer oder mehreren Maschinenkomponenten, Produktpa- rametem und/oder Prozessparametem zugeordnet werden.
6. Vorrichtung zum Aufwickeln einer Folienbahn, welche insbesondere auf einer Folienherstellanlage herstellbar ist, auf zumindest eine Wickelrolle, mit einer Auswerteeinrichtung, welche dazu vorgesehen und eingerichtet ist, Qualitätsmerkmale der Wickelrolle zu bestimmen,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Messeinrichtung vorgesehen ist, mit welcher Messungen an der Wickelrolle durchführbar sind und mit welcher Messwerten zu den Messungen der Auswerteeinrichtung bereitstellbar sind,
dass die Auswerteeinrichtung dazu vorgesehen und eingerichtet ist, wenigstens eine charakteristische Information aus den Messwerten herauszufiltem.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Auswerteeinrichtung dazu vorgesehen und eingerichtet ist, Qualitätsmerkmale aus der charakteristischen Information herauszufiltem.
8. System zum Herstellen und Aufwickeln einer Folienbahn umfassend ein Folienherstellanlage, mit welcher die Folienbahn herstellbar ist, einer Wickeleinrichtung, mit welcher die Folienbahn auf zumindest eine Wickelrolle, mit einer Auswerteeinrichtung, welche dazu vorgesehen und eingerichtet ist, Qualitätsmerkmale der Wickelrolle zu bestimmen,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Messeinrichtung vorgesehen ist, mit welcher Messungen an der Wickelrolle durchführbar sind und mit welcher Messwerten zu den Messungen der Auswerteeinrichtung bereitstellbar sind,
dass die Auswerteeinrichtung dazu vorgesehen und eingerichtet ist, wenigstens eine charakteristische Information aus den Messwerten herauszufiltem.
9. System nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Auswerteeinrichtung dazu vorgesehen und eingerichtet ist, Qualitätsmerkmale aus der charakteristischen Information herauszufiltem.
EP19832613.4A 2018-12-19 2019-12-17 Verfahren, vorrichtung und system zum aufwickeln einer folienbahn Withdrawn EP3898474A1 (de)

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